Nátěrové hmoty (rozdělení do tříd a způsoby aplikace)
Abstrakt vědeckého článku o materiálových technologiích, autor vědecké práce — Medveděv Michail Sergejevič
Článek pojednává o nanášení barev a laků na podklad, tj. kov. Na povrch kovových konstrukcí nebo kovových výrobků se nanáší tenká vrstva barvy a laku, která umožňuje chránit podklad před škodlivými faktory prostředí. Existuje několik metod nanášení ochranných nátěrů; článek hovořil o výhodách a nevýhodách každé z nich. Během analýzy byla zvolena metoda nanášení barvy a laku stříkáním. Tato metoda umožňuje šetřit barvu a lak, kontrolovat tloušťku nanášené vrstvy a použít potřebné množství materiálu k dosažení spolehlivé ochrany kovu. Článek také poskytuje analýzu stříkacích pistolí, které se dnes používají. Byla navržena metoda pro změnu konstrukce stříkací pistole pro nanášení materiálů různých konzistencí, jako je základní nátěr, lak, barva atd.
Podobná témata vědeckých prací o materiálových technologiích, autor vědecké práce — Medveděv Michail Sergejevič
Moderní metody ochrany kovů před korozí
Aplikace barev a laků metodou „mokrý do mokrého“
Vliv parametrů prostředí na korozní procesy zařízení pro hospodářská zvířata
Použití ligninového konvertoru rzi pro ochranu kovů před korozí
Vlastnosti aplikace ochranných metalizačních povlaků pro ochranu proti korozi kovových konstrukcí pracujících v mořském prostředí
i Nemůžete najít, co potřebujete? Vyzkoušejte službu výběru literatury.
MODERNÍ METODY NANÁŠENÍ BAREV A LAKŮ
Článek se zabývá nanášením barevných povlaků na podklad, tj. kov. Na povrch kovových konstrukcí nebo kovových výrobků se nanáší tenká vrstva barvy a laku, která umožňuje chránit podklad před škodlivými vlivy prostředí. Existuje několik způsobů nanášení ochranných povlaků, článek hovořil o výhodách a nevýhodách každého z nich. V průběhu analýzy byl zvolen způsob nanášení barvy stříkáním. Tato metoda umožňuje šetřit barvu a lak, kontrolovat tloušťku nanášené vrstvy a použít potřebné množství materiálu k dosažení spolehlivé ochrany kovu. Článek také poskytuje analýzu stříkacích pistolí, které se dnes používají. Byla navržena metoda pro změnu konstrukce stříkací pistole pro nanášení materiálů různé konzistence, jako je základní nátěr, lak atd.
Text vědecké práce na téma “MODERNÍ METODY NANÁŠENÍ BAREV A LAKŮ”
DOI 10.24411/2409-3203-2020-12420 MODERNÍ METODY APLIKACE BARVOVÝCH NÁTĚRŮ
Medveděv Michail Sergejevič
PhD, docent, Katedra mechanizace a technických služeb v agroprůmyslovém komplexu, Federální státní rozpočtová vzdělávací instituce vyššího vzdělávání, Krasnojarská státní agrární univerzita, Rusko, Krasnojarsk
Abstrakt: Článek pojednává o nanášení barev a laků na podklad, tj. kov. Na povrch kovových konstrukcí nebo kovových výrobků se nanáší tenká vrstva barvy a laku, která pomáhá chránit podklad před škodlivými faktory prostředí. Existuje několik metod nanášení ochranných nátěrů; článek pojednává o výhodách a nevýhodách každé z nich. Během analýzy byla zvolena metoda nanášení barvy a laku stříkáním. Tato metoda umožňuje šetřit barvu a lak, kontrolovat tloušťku nanášené vrstvy a použít potřebné množství materiálu k dosažení spolehlivé ochrany kovu. Článek také poskytuje analýzu stříkacích pistolí, které se dnes používají. Byla navržena metoda pro změnu konstrukce stříkací pistole pro nanášení materiálů různých konzistencí, jako je základní nátěr, lak, barva atd.
Klíčová slova: ochranný nátěr, koroze, stříkací pistole, konstrukce, metody aplikace, konzistence.
MODERNÍ METODY NANÁŠENÍ BAREV A LAKŮ
Medveděv Michail Sergejevič
Ph. D., docent katedry mechanizace a technických služeb v
agroprůmyslový komplex Krasnojarská státní agrární univerzita Rusko, město Krasnojarsk
Shrnutí: Článek se zabývá nanášením barevných povlaků na podklad, tj. kov. Na povrch kovových konstrukcí nebo kovových výrobků se nanáší tenká vrstva barvy a laku, která umožňuje chránit podklad před škodlivými vlivy prostředí. Existuje několik způsobů nanášení ochranných povlaků, článek hovořil o výhodách a nevýhodách každého z nich. V průběhu analýzy byl zvolen způsob nanášení barvy stříkáním. Tato metoda umožňuje šetřit barvu a lak, kontrolovat tloušťku nanášené vrstvy a použít potřebné množství materiálu k dosažení spolehlivé ochrany kovu. Článek také poskytuje analýzu stříkacích pistolí, které se dnes používají. Byla navržena metoda pro změnu konstrukce stříkací pistole pro nanášení materiálů různé konzistence, jako je základní nátěr, lak atd.
Klíčová slova: ochranný nátěr, koroze, stříkací pistole, návrh, metody aplikace, konzistence.
Nátěrové barvy a laky lze aplikovat na mnoho povrchů, včetně kovu. Slouží především k ochraně kovu před korozí a také k estetickým účelům.
Většina výrobků, které jsou potaženy barvami a laky, potřebuje ochranu před korozivními a agresivními vlivy prostředí. Pro tento účel je nezbytná spolehlivá ochrana čistého kovu, kterou zajišťuje barva.
V zemědělské výrobě je častou příčinou předčasného selhání strojů koroze, která vzniká v důsledku nedodržení ochranného nátěru provozním podmínkám a parametrům agresivity prostředí; k tomu může dojít i v důsledku porušení technologie nanášení barvy a laku[1].
Nátěry barev a laků lze nanášet různými způsoby, v závislosti na konzistenci a viskozitě použitého materiálu, dostupnosti místa pro natírání a dalších faktorech. Ochranné nátěry lze nanášet různými způsoby, například máčením, stříkáním, nanášením štětcem a tryskovým nanášením.
Použití metody nanášení ochranného nátěru namáčením může být nákladově efektivní pouze pro velké objemy práce, protože dochází k velké spotřebě barvy a laku [2]. Podobné obtíže vznikají i při použití jiné metody nanášení ochranného nátěru, a to tryskového nanášení. Snížení životnosti barvy a laku lze pozorovat při jejím nanášení štětcem, protože v tomto případě není možné kontrolovat tloušťku nanesené vrstvy, což může způsobit praskání příliš silné vrstvy barvy. Pokud je vrstva barvy a laku příliš tenká, není schopna spolehlivě chránit čistý kov před vlivy prostředí.
Nejslibnější je nanášení ochranného nátěru pomocí stříkací pistole, tj. stříkání. Tato metoda umožňuje kontrolovat nanášenou vrstvu barvy, šetřit materiál a dodat natřenému povrchu estetický vzhled.
V dnešní době existují tři hlavní typy stříkacích pistolí: ruční, elektrické a pneumatické. Ruční stříkací pistole se nejlépe používají po nanesení základní vrstvy barvy k vyrovnání natřeného povrchu a zamezení vad, jako jsou stékající skvrny a holá místa. Elektrická stříkací pistole neboli rozprašovač barev je určena pro malování v domácích podmínkách. Takové stříkací pistole se nazývají stavební stříkací pistole a lze je použít k bělení stropů, nanášení emailů na malování stěn, plotů a garáží. Stříkací pistole zpravidla pracují s kompresorem, proto se jim říká pneumatické. Nanášený materiál, procházející tryskou, je proudem vzduchu rozmělněn na jemné dispergované částice, čímž vzniká „pochodeň“. Stříkací pistole se používají k práci s různými druhy materiálů s různou viskozitou v závislosti na průměru trysky. Tento typ lakovacího zařízení rozděluje barevné materiály v rovnoměrné a jednotné vrstvě. Je nejvhodnější pro nanášení konvertoru rzi.
Stříkací pistole lze rozdělit do dalších kategorií: vysokotlaké, univerzální a nízkotlaké stříkací pistole. Vysokotlaké stříkací pistole se používají v různých průmyslových odvětvích, protože dokáží nanášet nejen barvy a laky, ale i jiné směsi s poměrně vysokou viskozitou. Tato zařízení lze snadno použít pro lakování strojů a traktorů, protože dobře stříkají a kvalitně pokrývají povrch barvou a lakem. Nízkotlaké stříkací pistole nanášejí materiál mnohem snadněji a jsou vhodné prakticky pro všechny základní nátěry. Pro tento typ stříkací pistole je nejlepší použít hadici s velkým průměrem. Nízkotlaké stříkací pistole jsou proto považovány za ekonomické, protože jejich konstrukce zabraňuje nadměrným ztrátám barev a laků. A konečně, univerzální stříkací pistole kombinují vlastnosti obou výše popsaných typů stříkacích pistolí. Jsou určeny k nanášení vrchních a základních barev prakticky s jakýmkoli materiálem. To je vysvětleno velkým počtem náhradních sad, které lze dodat pro každý z modelů univerzálních stříkacích pistolí; některé stříkací pistole v této kategorii lze díky jejich malým rozměrům nazvat mini stříkacími pistolemi.
Stříkací pistole se dělí na čtyři typy v závislosti na způsobu podávání nanášeného materiálu do stříkací hlavy.
1. Barva a lak se dodávají ze spodní části stříkací pistole (stříkací pistole se spodní nádrží). Taková zařízení se dobře používají pro lakování velkých ploch, může to být celá karoserie automobilu, za předpokladu, že se použije smalt jedné barvy.
2. Barva a lak se dodávají z horní části stříkací pistole (stříkací pistole s horní nádrží). Zařízení tohoto typu jsou vhodná pro lakování materiály se zvýšenou viskozitou, protože mají dobrou propustnost.
3. Barva a lak se dodávají z nádoby umístěné na boku stříkací pistole. Tento typ zařízení lze nazvat nejuniverzálnějším, protože připojená nádoba s materiálem umožňuje práci jak se stropem, tak se svislými povrchy.
4. Barva a lak je dodáván pod tlakem ze systému, kterým může být: tlaková nádrž na barvu, podávací čerpadlo nebo centralizované podávání barvy (stříkací pistole s nuceným podáváním). Takové jednotky se používají tam, kde se po dlouhou dobu lakuje velké množství dílů jednou barvou.
Výběr stříkací pistole závisí také na třídě nástroje, který pro danou práci potřebujete. Existují dvě třídy stříkacích pistolí: domácí stříkací pistole, profesionální. Profesionální stříkací pistole (malířská) je nejčastěji určena pro různé malířské práce s vápnem, křídou nebo barvami a laky. Takový nástroj nelze nazvat mini stříkací pistolí, protože má značné rozměry a je vyroben z odolných a vysoce kvalitních materiálů. Stříkací pistole na barvy poskytuje rychlou a vysoce kvalitní práci a umožňuje získat špičkový konečný nátěr. Domácí stříkací pistole je určena pro provádění maloobjemových prací. Taková pistole – stříkací pistole je schopna natírat malé rozměry s dostatečnou kvalitou[3].
Stříkací pistole řady LVMP (Low Volume Middle Pressure) využívající technologii nízkého objemu a středního tlaku (L – malý, V – objem, M – střední, P – tlak) je nejvhodnější pro nanášení konvertoru rzi. Díky optimálním vlastnostem se nejlépe hodí. Změnou poměru mezi vysokým a nízkým tlakem je možné dosáhnout velmi přesného stříkání (díky snížení rychlosti částic stříkaného přípravku). Tato konstrukce navíc umožňuje měnit velikost hořáku od 10 do 300 mm, což umožňuje vytvářet rovnoměrnou vrstvu s velkou přesností.
Obrázek 1 – Stříkací pistole řady LVMP.
Stříkací pistole má jemné nastavení hořáku pomocí vyměnitelných trysek a hlavic instalovaných v závislosti na povaze prováděné práce. Po stisknutí spouště 2 se tyč 1 otevře pružinový vzduchový ventil 14 a stlačený vzduch o tlaku 0,1-0,2 MPa vstupuje do hlavy 13 přes armaturu 5 a kanály pouzdra. Současně je jehla 10, zatížená pružinou 3, tlačena spouštěčem směrem od otvoru trysky 4, stlačený vzduch strhává barvu a drtí ji na malé částice. Barva vstupuje do hlavy z nádrže 9, která je připojena k pouzdru stříkací pistole pomocí adaptéru 6 a převlečné matice 7. Přívod barvy je regulován kohoutem 8. Spotřeba barvy se mění regulátorem jehly 11.
V pistoli používáme oddělenou konstrukci rozdělovacího kroužku vzduchu a trysky barvy. Navíc při změně průměru trysky není nutné vyměňovat jehlu. To bude mít pozitivní vliv při změně viskozity použitého materiálu (základní nátěr, barva, lak). Na základě výše uvedeného hraje výběr stříkací pistole při aplikaci odrezovačů důležitou roli pro dosažení vysoce kvalitního nátěru.
Navíc při změně průměru trysky není nutné vyměňovat jehlu. To bude mít pozitivní vliv při změně viskozity použitého materiálu. Čím menší je zrnitost stříkaného materiálu, tím menší by měl být průměr trysky stříkací pistole. Pro základní nátěry, jako jsou metalické, je tedy vhodná tryska 1.2 – 1.3 mm, pro laky a akrylové barvy 1.4 – 1.5 mm, pro akrylové základní nátěry je nejvhodnější tryska 1.5 – 1.7 mm, pro nanášení tekutého tmelu 1.7 – 2.0 mm, někdy i více. Stříkací pistoli s tryskou 1.4 mm můžete použít jako univerzální. Včetně základních nátěrů, přidávání malého množství rozpouštědla do základního nátěru nad rámec normy pro tekutější konzistenci. Tato technologie prodlužuje dobu operace v důsledku delší doby schnutí a také zhoršuje kvalitu výsledného nátěru.
Někteří výrobci vyrábějí náhradní sady trysek a aretačních jehel s širokou škálou průměrů, díky čemuž je stříkací pistole univerzální. Nabízíme výměnu pouze hlavice, a to změnou tvaru jehly a náhradními hlavami. Toto vylepšení pomůže eliminovat nutnost výměny jehly, což ovlivní náklady na výrobu náhradní sady a pracnost operace „adaptace stříkací pistole na různé materiály“.
1. Mednov, E.A. Diagnostika a prognóza ukazatelů korozní odolnosti nosných kovových konstrukcí [text] / E.A. Mednov. – M.: VINITI, 2007. – 152 s.
2. Toropinin S.I. Technologie a technické prostředky pro obnovu barev a laků zemědělských strojů bez odstraňování korozních produktů [Text] / S.I. Toropinin, M.S. Medveděv, // Zpravodaj Krasnojarské státní agrární univerzity č. 6. – Krasnojarsk: KrasSAU, 2009. – S. 116-121.
Samotná definice „nátěrů a laků“ je formovaný film materiálu barvy a laku aplikovaný na jakýkoli povrch.
Nátěry barev a laků na různých površích vznikají v procesu tvorby filmu z nátěrových a lakových materiálů nanášených na tyto povrchy. Samotný chemický proces tvorby filmu zahrnuje nejprve sušení a poté konečné vytvrzení naneseného nátěrového materiálu.
Hlavním účelem (hlavním cílem) nátěrů barvami a laky je chránit povrch materiálu před zničením (kovové výrobky před korozí, dřevo před hnilobou a ničením) a dodat povrchům dekorativní vzhled, barvu a texturu.
Podle provozních vlastností se rozlišují nátěry a laky (nátěry barev a laků): odolné proti povětrnostním vlivům, vodě, oleji a benzínu, chemikáliím, žáruvzdorné, elektroizolační, konzervační a speciální nátěry.
Barvy a laky pro speciální účely jsou:
Antivegetativní nátěrové hmoty, které tvoří námořní barvy a laky. Tyto nátěry zabraňují zanášení částí pod vodou (pod vodoryskou) lodí a hydraulických konstrukcí vodními mikroorganismy, řasami, lasturami atd.;
Reflexní nátěrové hmoty a laky (světelné nátěry) – schopné luminiscence ve viditelné oblasti spektra při vystavení světlu, ozáření, radioaktivnímu záření atd.;
Tepelně indikátorové nátěry a laky. Tyto lakovací materiály mění barvu nebo jas, když jsou vystaveny určité teplotě;
Protipožární nátěry barvami a laky – zabraňující šíření plamene nebo působení vysoké teploty na chráněný povrch;
Protihlukové (zvukově izolační) nátěry barvami a laky. Název těchto laků mluví sám za sebe. Podle ext. typu (stupeň lesku, zvlnění povrchu, přítomnost vad), nátěry barvami a laky se obvykle dělí do 7 tříd. K získání nátěrových hmot a laků se používají různé nátěrové a lakové materiály (nátěrové a lakovací materiály), které se liší složením a chemickými vlastnostmi. povaha tvůrce filmu.
Podle vzhledu (stupeň lesku nebo matu, zvlnění povrchu, udělování určitých vizuálních efektů, přítomnost jakýchkoliv defektů atd.) se nátěrové hmoty a laky dělí do různých tříd.
K získání nátěrových hmot a laků se používají různé nátěrové a lakové materiály (nátěrové a lakovací materiály), které se liší složením a chemickými vlastnostmi filmotvorných látek, jedná se o nátěrové a lakové materiály:
na bázi termoplastických filmotvorných látek (bitumenové laky, celulózové etherové laky);
na bázi termosetových filmotvorných látek (polyesterové laky, polyuretanové laky);
na bázi rostlinných olejů (vysoušecí oleje, olejové laky, olejové barvy);
na bázi modifikovaných olejů (alkydové laky na bázi alkydových pryskyřic).
Nátěrové hmoty a laky jsou široce používány ve všech odvětvích národního hospodářství, stejně jako v každodenním životě.
Světová produkce barev a laků je přes sto milionů tun ročně. Více než 50 % všech nátěrových hmot se používá ve strojírenství (z toho 20 % v automobilovém průmyslu), 25 % ve stavebnictví a opravách.
Ve stavebnictví národního hospodářství se pro výrobu nátěrových hmot a laků (dokončovacích nátěrů) používají zjednodušené technologie výroby a nanášení nátěrových hmot a nátěrových hmot, především na bázi filmotvorných látek jako je kasein, vodné disperze polyvinylu acetát, akryláty nebo jiné podobné složky, jakož i na bázi tekutého skla.
Převážná většina nátěrových hmot a laků se získává nanášením nátěrových hmot v několika vrstvách. To zaručuje nátěrům nejvyšší úroveň ochrany lakovaného povrchu.
Tloušťka jednovrstvých nátěrových hmot a laků se pohybuje od 3 do 30 mikronů (pro tixotropní barvy a laky – až 200 mikronů), vícevrstvé – až 300 mikronů.
Pro získání vícevrstvých ochranných nátěrů se nanáší několik vrstev různých barev a laků (tzv. komplexní nátěry barev a laků), přičemž každá vrstva takového nátěru plní specifickou funkci: spodní vrstva je ochranný základní nátěr (získá se nanesením základní nátěr) zajišťuje přilnavost komplexního nátěru k podkladu, zpomaluje elektrochemickou korozi atd. .p.
Ochranný nátěr s maximálními ochrannými vlastnostmi by se měl skládat z následujících vrstev: fosfátová vrstva; tmel; základní nátěr (1-2 vrstvy); a 1-3 vrstvy smaltu. Ve speciálních případech je povrch dodatečně potažen lakem, který propůjčuje dekorativní a částečně ochranné vlastnosti. Při získávání transparentních nátěrů barev a laků se lak nanáší přímo na chráněný povrch výrobku.
Technologický proces výroby komplexních nátěrových hmot a laků zahrnuje až několik desítek operací spojených s přípravou povrchu, nanášením nátěrové hmoty, sušením (vytvrzováním) a mezizpracováním.
Volba technologického postupu závisí na druhu nátěrů a provozních podmínkách nátěrových hmot, povaze podkladu (například ocel, hliník, jiné kovy a slitiny, dřevo, stavební materiály), tvaru a rozměrech malovaný předmět.
Kvalita přípravy povrchu určeného k natírání do značné míry určuje přilnavost nátěru k podkladu a jeho trvanlivost.
Příprava kovového povrchu spočívá v čištění ručním nebo elektrickým nářadím, pískováním nebo brokováním a také chemickými metodami (činidla, abraziva atd.).
odmašťování povrchů, například ošetření vodnými roztoky NaOH, ale i Na2CO3Na3PO4 nebo jejich směsi obsahující povrchově aktivní látky a další přísady, organická rozpouštědla (benzín, lakový benzín, tri- nebo tetrachlorethylen atd.) nebo emulze sestávající z organického rozpouštědla a vody;
leptání – odstranění okují, rzi a jiných korozních produktů z povrchu (obvykle po odmaštění) aplikací např. 20% H po dobu 30-20 minut2SO4 (při 70-80 °C) nebo 18-20 % HCl (při 30-40 °C), obsahující 1-3 % kyselého inhibitoru koroze;
nanášení konverzních vrstev (změna charakteru povrchu; používá se při výrobě odolných komplexních nátěrů barev a laků): fosfátování a oxidace (nejčastěji elektrochemickou metodou na anodě);
získání kovových podvrstev – galvanizace nebo kadmium (obvykle elektrochemickou metodou na katodě). Povrchová úprava chemickými metodami se obvykle provádí máčením nebo poléváním produktu pracovním roztokem za podmínek mechanizovaného a automatizovaného dopravníkového lakování. Chemické metody poskytují vysoce kvalitní přípravu povrchu, jsou však spojeny s následným mytím vodou a sušením povrchů za horka, a tedy nutností čištění odpadních vod.
Způsoby nanášení tekutých barev a laků
1. Ruční metoda (štětec, špachtle nebo váleček) – pro lakování velkorozměrových výrobků (stavební konstrukce, některé průmyslové stavby), opravy v domácnosti a opravy vad v každodenním životě. V takových případech se používají přirozeně schnoucí barvy a laky.
2. Válcová metoda – mechanizované nanášení nátěrů pomocí válečkového systému, obvykle na ploché výrobky (plechové a válcované výrobky, polymerové fólie, nábytkové deskové prvky, papír, lepenka, kovová fólie).
3. Namáčení do vany naplněné barvou a lakovým materiálem. Tradiční (organické) povlaky zůstávají na povrchu zachovány po vyjmutí produktu z lázně vlivem smáčení. V případě vodou ředitelných nátěrů se obvykle používá máčení s elektro-, chemo- a termickým nanášením. Podle znaménka náboje na povrchu lakovaného výrobku se rozlišuje ano- a katoforetická elektrodepozice – částice barvy se pohybují v důsledku elektroforézy k výrobku, který slouží jako anoda, resp. katoda. Při katodickém elektrolytickém vylučování (neprovázeném oxidací kovu, jako při nanášení na anodu) se získávají nátěry se zvýšenou odolností proti korozi. Použití metody elektrolytického nanášení umožňuje dobře chránit ostré rohy a hrany výrobku, svary a vnitřní dutiny před korozí, ale lze nanést pouze jednu vrstvu barvy a laku, protože první vrstva, kterou je dielektrikum, zabraňuje elektrolytickému vylučování druhého. Tento způsob lze však kombinovat s předběžnou aplikací porézního sedimentu ze suspenze filmotvorného činidla; Elektrodepozice je možná přes takovou vrstvu. Při chemické depozici se používá nátěrový a lakový materiál disperzního typu, který obsahuje oxidační činidla – při jejich interakci s kovovým substrátem na něm vzniká vysoká koncentrace polyvalentních iontů (Me0:Me+n), které způsobují koagulaci povrchu vrstvy materiálu barvy a laku. Při tepelném nanášení se na zahřátém povrchu tvoří sraženina – v tomto případě se do vodou disperzní nátěrové hmoty a laku zavádí speciální přísada (tenzid), která zahříváním ztrácí rozpustnost.
4. Tryskové lití (nalévání) – lakované výrobky procházejí „závěsem“ lakovacích materiálů. Tryskové stříkání se používá k lakování součástí a dílů různých strojů a zařízení, stříkání pak k lakování plochých výrobků (například plechů, panelových nábytkových prvků, překližky).
Metody nalévání a máčení se používají k nanášení barev a laků na výrobky proudnicového tvaru s hladkým povrchem, natřené ze všech stran stejnou barvou. Aby se získaly nátěry stejnoměrné tloušťky bez stékání nebo stékání, jsou natřené výrobky uchovávány v parách rozpouštědel vycházejících ze sušicí komory.
a) pneumatické – pomocí ručních nebo automatických pistolových rozprašovačů je přiváděn čištěný vzduch pod vysokým tlakem (20-40 kPa) o teplotě od 85°C do 200-600°C. Tato metoda je vysoce produktivní a poskytuje kvalitní nátěry na povrchy různých tvarů;
b) hydraulické (airless), prováděné pod tlakem vytvářeným čerpadlem (při 4-10 MPa v případě ohřevu laku, při 10-25 MPa bez ohřevu);
c) aerosol – z plechovek naplněných nátěrovými hmotami a hnacím plynem. Tato metoda se používá pro lakování automobilů, nábytku a dalších výrobků. Významnou nevýhodou stříkacích metod jsou velké ztráty nátěrových hmot (ve formě stabilního aerosolu unášeného do ventilace, vlivem usazování na stěnách lakovací kabiny a v hydrofiltrech), dosahující u pneumatického stříkání až 40 %. Pro snížení ztrát (až o 1-5%) se používá nástřik ve vysokonapěťovém elektrostatickém poli (50-140 kV): částice barvy v důsledku korónového výboje (ze speciální elektrody) nebo kontaktního nabíjení ( z rozprašovače) získávají náboj (obvykle záporný) a ukládají se na lakovaný výrobek, který slouží jako elektroda opačného znaménka. Tato metoda nanáší vícevrstvé nátěry barev a laků například na kovy a dokonce i nekovy. na dřevo s vlhkostí minimálně 8 %, plasty s vodivým nátěrem.
Způsoby nanášení práškových barev
stříkání (s ohřevem substrátu a ohřevem prášku plynovým plamenem nebo plazmou nebo v elektrostatickém poli);
aplikace ve fluidním loži, například vortex, vibrace.
Při lakování výrobků na výrobních linkách dopravníků se používá mnoho způsobů nanášení barev a laků, což umožňuje vytvářet nátěry a laky při zvýšených teplotách, což zajišťuje jejich vysoké technické a spotřebitelské vlastnosti.
Gradientní nátěry barev a laků se získávají také jednorázovou aplikací (zpravidla nástřikem) nátěrových hmot obsahujících směsi disperzí, prášků nebo roztoků termodynamicky nekompatibilních filmotvorných látek. Ty se spontánně delaminují po odpaření běžného rozpouštědla nebo při zahřátí nad teplotu tekutosti filmotvorných látek.
Díky selektivnímu smáčení podkladu jeden filmotvorný prostředek obohacuje povrchové vrstvy nátěrů a laků, druhý – spodní (adhezivní). Výsledkem je struktura vícevrstvého (komplexního) nátěru.
Sušení (vytvrzování) nanášených barev a laků se provádí při 15-25°C (za studena, přirozené sušení) a při zvýšených teplotách (sušení za tepla, sušení v peci).
Přirozené zasychání je možné při použití nátěrových hmot na bázi rychleschnoucích termoplastických filmotvorných látek (například perchlorovinylové pryskyřice, nitráty celulózy) nebo filmotvorných látek, které mají v molekulách nenasycené vazby, pro které jako tvrdidla slouží vzdušný kyslík nebo vlhkost, např. alkydové pryskyřice a polyuretany, stejně jako při použití dvousložkových nátěrových hmot (před aplikací se do nich přidává tužidlo). K posledním jmenovaným patří povlaky na bázi například epoxidových pryskyřic vytvrzovaných di- a polyaminy.
Sušení nátěrů v průmyslu se obvykle provádí při teplotě 80-160°C, práškové a některé speciální nátěry – při 160-320°C. Za těchto podmínek se urychluje těkání rozpouštědla (obvykle vysokovroucího) a dochází k tepelnému vytvrzování reaktivních filmotvorných látek, například alkydových, melamin-alkydových, fenolformaldehydových pryskyřic.
Nejběžnější způsoby tepelného vytvrzování nátěrů jsou: konvekční (výrobek je ohříván cirkulujícím horkým vzduchem), termoradiační (zdrojem ohřevu je infračervené záření) a indukční (výrobek je umístěn ve střídavém elektromagnetickém poli).
K získání nátěrů a laků na bázi nenasycených oligomerů se také používá vytvrzování pod vlivem ultrafialového záření a urychlených elektronů (elektronový paprsek).
Během procesu sušení dochází k různým fyzikálním a chemickým procesům, které vedou k tvorbě nátěrů a laků, například smáčení podkladu, odstranění organického rozpouštědla a vody, polymerace a (nebo) polykondenzace v případě reaktivních filmotvorných látek s tvorbou síťových polymerů.
Tvorba nátěrů a laků z práškových nátěrových hmot zahrnuje tavení filmotvorných částic, adhezi vzniklých kapiček a smáčení substrátu jimi a někdy i tepelné vytvrzování.
Meziošetření barev a laků:
1) broušení spodních vrstev nátěrů barvy a laku brusným papírem pro odstranění cizích vměstků, dodání matnosti a zlepšení adheze mezi vrstvami;
2) leštění vrchní vrstvy pomocí speciálních past, aby lak získal zrcadlový lesk. Příklad technologického schématu lakování karoserií osobních automobilů (uvedeny pracovní sekvence): odmaštění a fosfátování povrchu, sušení a chlazení, základní nátěr elektroforézním základním nátěrem, vytvrzování základního nátěru (30 minut při 180°C), chlazení, nanášení hlukově izolační, těsnící a inhibiční kompozice, nanesení epoxidového základního nátěru ve dvou vrstvách, vytvrzení (20 minut při 150°C), chlazení, broušení základního nátěru, otření karoserie a profouknutí vzduchem, nanesení dvou vrstev alkyd-melaminového emailu, sušení (30 minut při 130-140°C).
Vlastnosti nátěrů barev a laků jsou dány složením nátěrového materiálu (typ filmotvorné látky, pigmentu a dalších složek) a také strukturou nátěrů.
Nejcennějšími vlastnostmi nátěrů barev a laků jsou přilnavost k podkladu (adheze), tvrdost, ohyb a rázová houževnatost. Kromě toho se u nátěrů barev a laků posuzuje odolnost proti vlhkosti, povětrnostním vlivům, chemická odolnost a další ochranné vlastnosti, soubor dekorativních vlastností, jako je průhlednost nebo krycí schopnost (neprůhlednost), intenzita a čistota barvy a stupeň lesku.
Krycí schopnosti se dosahuje přidáním plniv a pigmentů do nátěrových materiálů. Ten může plnit i další funkce: barvení, zvyšování ochranných vlastností (například antikorozní) a propůjčování speciálních vlastností nátěrům a lakům (například elektrická vodivost, tepelně izolační schopnost). Objemový obsah pigmentů ve sklovinách je
Maximální „úroveň“ pigmentace závisí také na typu nátěru: u práškových barev je to 15-20% au vodou disperzních barev až 30%.
Většina materiálů pro barvy a laky obsahuje organická rozpouštědla, takže výroba nátěrů barev a laků je výbušná a nebezpečná požáru. Kromě toho jsou použitá rozpouštědla obvykle toxická (MPC 5-740 mg/mXNUMX).
Po nanesení barev a laků musí být rozpouštědla neutralizována tepelnou nebo katalytickou oxidací (dopalováním) odpadu; Pokud jsou nátěrové hmoty spotřebovávány s vysokými náklady a používají se drahá rozpouštědla, je vhodné je recyklovat. V tomto ohledu mají výhodu barvy a laky, které neobsahují organická rozpouštědla (vodní barvy, práškové barvy), a laky s vysokým (více než 70 %) obsahem pevných látek.
Současně nátěrové hmoty vyrobené z nátěrových a lakových materiálů používaných ve formě roztoků mají zpravidla nejlepší ochranné vlastnosti (na jednotku tloušťky).
Pro kontrolu kvality a trvanlivosti nátěrů barev a laků se provádí jejich vnější kontrola a pomocí přístrojů (na vzorcích) se zjišťují jejich vlastnosti – fyzikální a mechanické (přilnavost, elasticita, tvrdost atd.), dekorativní a ochranné (anti- korozní vlastnosti, odolnost proti povětrnostním vlivům, nasákavost).
Kvalita nátěrů barev a laků se posuzuje podle jednotlivých nejdůležitějších vlastností (například nátěry barev a laků odolné proti povětrnostním vlivům – podle ztráty lesku a křídování) nebo podle kvalimetrického systému.
Trvanlivost nátěrů barev a laků závisí také na intenzitě vnějších destruktivních faktorů (u nátěrů barev a laků odolných vůči povětrnostním vlivům – sluneční záření, vlhkost, průměrné teploty a teplotní změny atd.).
Mechanismus destrukce povlaků také významně závisí na povaze filmotvorné látky, katalytické aktivitě pigmentů atd. Nátěry perchlorovinylových barev a laků se tedy ničí především termo- a fotochemickým rozkladem s uvolňováním hustě síťoviny epoxidové a polyesterové nátěry – v důsledku zvýšení vnitřních pnutí, což způsobuje zhoršení adhezní pevnosti a snížení elasticity (až do výskytu trhlin na povrchu).
Trvanlivost moderních nátěrů odolných vůči povětrnostním vlivům (v mírném podnebí) je 7-10 let, voděodolných – 3-5 let, tepelně odolných vydrží teploty až 300 °C (krátkodobě – 600 °C nebo i více).
Další publikace
Jednou z účinných metod chemické modifikace alkydových pryskyřic (AR) za účelem získání nových vlastností a rozšíření oblastí použití je.
